渦輪增壓器是一種利用內(nèi)燃機(jī)運(yùn)作所產(chǎn)生的廢氣驅(qū)動(dòng)之空氣壓縮機(jī)（Air-compressor）。與機(jī)械增壓器功能相若，兩者都可增加進(jìn)入內(nèi)燃機(jī)或鍋爐的空氣流量，從而令機(jī)器效率提升。常見用于汽車引擎中，透過利用排出廢氣的熱量及流量，渦輪增壓器能提升內(nèi)燃機(jī)的馬力輸出。

一般車用內(nèi)燃機(jī)在加裝增壓器后重量都會(huì)增加，所用作克服慣性的能量會(huì)上升。因渦輪增壓器大部份時(shí)間都是利用引擎排出之廢氣驅(qū)動(dòng)，所以較由引擎曲軸（Crankshaft）驅(qū)動(dòng)之機(jī)械增壓器占優(yōu)。但因引擎于低轉(zhuǎn)運(yùn)作時(shí)廢氣流量較低，渦輪增壓器之表現(xiàn)未如理想，出現(xiàn)渦輪遲滯（Turbo-Lag）現(xiàn)象。

渦輪增壓器常使用于增加內(nèi)燃機(jī)的進(jìn)氣量，進(jìn)而增加馬力輸出量。在飛航應(yīng)用上渦輪增壓器是為了能在高海拔的地方能夠有自然進(jìn)氣引擎在低海拔的進(jìn)氣量，通常稱之增壓正?；╰urbonormalizer）。 軸、軸承、輪葉與渦輪會(huì)以數(shù)萬(wàn)到數(shù)十萬(wàn)RPM運(yùn)轉(zhuǎn)。許多種軸承在如此高的轉(zhuǎn)速需要潤(rùn)滑與冷卻系統(tǒng)。渦輪增壓器的潤(rùn)滑系統(tǒng)可以是獨(dú)立系統(tǒng)或是從引擎供油系統(tǒng)提供。提供潤(rùn)滑系統(tǒng)的冷卻器可能為雙重冷卻系統(tǒng)，冷卻劑可以是外來(lái)的，如引擎冷卻系統(tǒng)，或是空冷機(jī)組。通常汽車上渦輪增壓器的潤(rùn)滑與冷卻水系統(tǒng)是來(lái)自于機(jī)油與引擎冷卻液。有些特殊的軸承，像是箔軸承，能夠減少或不需額外潤(rùn)滑且降低冷卻系統(tǒng)的門檻。

渦輪增壓器能夠提高輸出引擎效率，但是需要解決它的缺點(diǎn)才能推廣。汽車的自然進(jìn)氣引擎為了吸取空氣進(jìn)汽缸，使用活塞創(chuàng)造一個(gè)低壓區(qū)。由汽缸容積與活塞速度來(lái)決定有多少空氣能被"抽"入引擎里，因?yàn)榇髿馐呛銐旱?，最后進(jìn)氣量會(huì)被限制住。而利用這個(gè)方式把空氣吸入燃燒室內(nèi)的多寡稱之容積效率（volumetric efficiency）。從渦輪增壓器增加了空氣進(jìn)入汽缸的壓力，與該空氣量進(jìn)入到汽缸內(nèi)很大程度上取決于時(shí)間與壓力，氣體吸引造成壓力增加。吸收的壓力大小，在缺乏渦輪增壓器之下是決定于大氣壓力，但是加入渦輪增壓器之后增加的壓力就能控制。

渦輪增壓器雖讓引擎增加可觀的馬力輸出，但是引擎也產(chǎn)生更多的廢熱。當(dāng)車子本身設(shè)計(jì)無(wú)法承受高熱環(huán)境，把渦輪增壓器裝進(jìn)去可能會(huì)是一個(gè)難題。額外的廢熱加上增壓器提供較低的壓縮比（擴(kuò)張比）稍微有助于較低的熱效率，但是卻直接影響整體的燃油效率。 還有另種稱為主管冷卻型的冷卻法會(huì)很大的影響到燃料效率。即使中冷是有幫助的，但是燃燒室內(nèi)的總壓縮比還是比自然吸氣引擎還大。當(dāng)引擎釋放出最大能量時(shí)為避免爆震出現(xiàn)，通常會(huì)為了冷卻目的會(huì)提供額外的燃料。這看似不合常理，因?yàn)檫@部份的燃油不會(huì)燃燒。但是這是利用額外燃油在液體霧化成氣霧時(shí)把熱量吸走。而且，氮是燃燒室內(nèi)相對(duì)密度高的物質(zhì)，所以氮?dú)饽軌虺惺鼙容^高的熱量。氮?dú)獍殉肿∵@個(gè)熱量直到經(jīng)由廢氣排出來(lái)避免破壞性的爆震。這使設(shè)計(jì)者經(jīng)由犧牲燃油經(jīng)濟(jì)性取得燃油泵內(nèi)較好的熱力性能輸出功率。要完整燃燒汽油，最理想的空/燃比（A/F）是14.7:1。通常一部擁有渦輪增壓引擎車在最大的boost的A/F值大約是12:1。設(shè)計(jì)系統(tǒng)時(shí)，較多雜質(zhì)汽油在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)有時(shí)會(huì)有瑕疵，像是觸媒轉(zhuǎn)化器不能在太高的溫度下運(yùn)作，或是引擎有太高的壓縮比而無(wú)法與供油系統(tǒng)有效運(yùn)作。 最后，高效率的渦輪增壓器也會(huì)對(duì)自身影響到燃油效率。使用較小的渦輪增壓器在中低轉(zhuǎn)速上會(huì)提供比較快的回應(yīng)與較低的延遲（lag），但是會(huì)堵塞引擎的排氣部位與轉(zhuǎn)速提升時(shí)產(chǎn)生巨大的熱量。比較大的渦輪增壓器在高轉(zhuǎn)速的時(shí)候相當(dāng)有效率，但是在正常行駛時(shí)并不實(shí)用?？勺兪捷喨~與滾珠軸承技術(shù)能使渦輪增壓器在更大的運(yùn)作范圍內(nèi)更有效率的運(yùn)轉(zhuǎn)，然而，不少汽車使用這類技術(shù)會(huì)產(chǎn)生額外的問題（參閱可變幾何渦輪增壓器（Variable geometry turbocharger））。目前使用這種渦輪增壓器的汽油車只有Porsche 911 （997） Turbo,Saab 9-3 Aero/Opel Vectra-C 2.8T,以及Hyundai柴油車系,如SanTaFe tuson及i30。目前只有連續(xù)式雙渦輪增壓器（sequential turbocharging）才能提供全面性的輸出優(yōu)勢(shì)，因?yàn)樗诘娃D(zhuǎn)速時(shí)用小渦輪，而高轉(zhuǎn)速時(shí)用大渦輪。 大多數(shù)現(xiàn)今的汽車的引擎管理系統(tǒng)（engine management systems）能夠根據(jù)當(dāng)時(shí)溫度、燃料品質(zhì)、海拔高度及其他因素控制歧管壓力與燃油壓力。有些系統(tǒng)則是先進(jìn)到能夠提供更精確的燃料燃燒狀況的數(shù)據(jù)。像是Saab的Trionic-7 system使用電子式指示提供燃燒上更優(yōu)秀的回應(yīng)性。 Volkswagen/Audi的新2.0升FSI渦輪引擎結(jié)合了偏時(shí)點(diǎn)火與缸內(nèi)直噴技術(shù)能在低負(fù)荷狀態(tài)保有推進(jìn)力在低負(fù)荷狀態(tài)。這個(gè)系統(tǒng)是非常復(fù)雜到包含許多移動(dòng)性的零件與感應(yīng)器去維持氣室的氣流特性，能夠使用多段指示來(lái)提供更優(yōu)秀的霧化。缸內(nèi)直噴系統(tǒng)同時(shí)擁有很大的影響，使發(fā)動(dòng)機(jī)具有更佳的冷卻效果，就能夠使用較典型的氣門式渦輪噴射引擎更高的壓縮比。

可靠性

渦輪增壓器可能會(huì)被弄臟或是衰退的機(jī)油加速耗損，而且大多的制造商建議要幫渦輪增壓引擎勤加換油；許多擁有者及一些公司建議使用合成機(jī)油，與傳統(tǒng)機(jī)油相比，他比較易于稀而且比較不容易衰退。因?yàn)闇u輪增壓器運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)容易發(fā)熱，很多人建議在熄火前如果渦輪增壓器才剛運(yùn)轉(zhuǎn)完畢，讓引擎待命1至3分鐘（多數(shù)的制造商指出在熄火前待機(jī)10秒來(lái)確定渦輪增壓器確實(shí)運(yùn)行于它的待機(jī)速度，來(lái)避免因機(jī)油停止供給造成軸承損壞）。這樣可讓渦輪吸入較低的排氣溫度來(lái)降溫，而且能夠保證當(dāng)渦輪與排氣歧管溫度依然非常高時(shí)機(jī)油有輸送到渦輪增壓器，否則潤(rùn)滑油的煤焦會(huì)再軸承吸收油時(shí)卡在機(jī)器內(nèi)，導(dǎo)致當(dāng)汽車重新啟動(dòng)時(shí)軸承很快的耗損。高溫機(jī)油內(nèi)的雜質(zhì)會(huì)累積起來(lái)并導(dǎo)致堵塞供油系統(tǒng)。這問題在柴油引擎上并不明顯，因?yàn)椴裼鸵娴膹U氣溫較低與引擎轉(zhuǎn)速相對(duì)比較低。

渦輪計(jì)時(shí)器（turbo timer）可以讓運(yùn)轉(zhuǎn)中的引擎提供一個(gè)已預(yù)先指定的時(shí)間來(lái)自動(dòng)的提供降溫周期。箔軸承內(nèi)的煤焦也能除去。更復(fù)雜的是使用水冷式軸承卡夾需要防止煤焦跑進(jìn)去。當(dāng)引擎關(guān)閉和自然的熱循環(huán)會(huì)使卡夾內(nèi)的水沸騰。所以還是不要在渦輪還在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)把引擎關(guān)閉。

依照慣例是使用管狀頂蓋而不是使用鑄鐵的歧管，這樣會(huì)因?yàn)檩^輕的頂蓋而減少冷卻所需的時(shí)間。

渦輪延遲

渦輪延遲（Turbo lag）有時(shí)會(huì)使駕駛者感覺在踏下油門與渦輪提供沖力之間有一段時(shí)間差，此時(shí)不但無(wú)平常的加速表現(xiàn)，甚至有比自然進(jìn)氣車款更慢的感受。其他如利用曲軸帶動(dòng)的機(jī)械增壓則不會(huì)出現(xiàn)這個(gè)現(xiàn)象。

成因

這個(gè)問題是由于當(dāng)時(shí)排氣系統(tǒng)推動(dòng)渦輪的壓力需要克服渦輪的旋轉(zhuǎn)慣性與要提供歧管壓力的最低轉(zhuǎn)速，如果渦輪無(wú)法帶動(dòng)壓縮機(jī)，引擎就只能靠自身壓縮比來(lái)吸氣，但通常有配渦輪增壓器的引擎（尤其是原廠）會(huì)把增壓器帶來(lái)的壓力算進(jìn)而減少壓縮比以保護(hù)引擎安全，所以造成渦輪延遲發(fā)生時(shí)燃燒效率比自然進(jìn)氣引擎低而加速減慢。如果設(shè)定壓縮比與自然進(jìn)氣引擎相同，渦輪延遲發(fā)生時(shí)就不會(huì)有加速較慢的問題，但若到高轉(zhuǎn)速高增壓的時(shí)候，過高的壓力很容易損壞汽缸，反而危險(xiǎn)，因此還是選擇降低壓縮比來(lái)犧牲性能以確保安全。